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化學反應方程式列表/鈾

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這個列表記載了關於鈾的化學反應方程式。

鈾

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  • U + 3 F2 → UF6
  • 2 U + 3 H2 → 2 UH3 於250-300℃迅速反應，生成黑色粉末。反應放熱。[1]
  • U + 2 H2O(l) → UO2 + 2 H2↑ 鈾和沸騰的水劇烈反應。[2]
  • 7 U + 6H2O(g) → 3UO2 + 4UH3 鈾在150-250℃和水蒸氣反應。[2]
  • 2 U + 3 Br2 + 8 THF → 2 UBr3(THF)4 在0 °C反應[3]
  • 2 U + 3 I2 + 8 THF → 2 UI3(THF)4 在0 °C反應[3]

氫化鈾

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  • 2 UH3 → 2 U + 3 H2↑ 溫度高於400℃開始分解，得到高活性的粉末狀鈾。[4]

氧化鈾

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二氧化鈾

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  • UO2 + CCl4 → UCl4 + CO2 在450℃反應。[5]

三氧化鈾

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  • 6 UO3 → 2 U3O8 + O2↑ 在500℃以上反應[6]，橙黃色固體逐漸變成暗綠色固體。[7]
  • UO3 + H2 → UO2 + H2O 於650℃反應。
  • UO3 + CO → UO2 + CO2 於800℃反應。
  • UO3 + 3 SF4 → UF6 + 3 SOF2 於300℃反應
  • UO3 + 3 Na2CO3 + H2O → Na4[UO2(CO3)3] + 2 NaOH

八氧化三鈾

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  • U3O8 + 6 Cl2 + 8 C → 3 UCl4 + 8 CO 產生暗綠色固體。

硝酸鈾醯

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  • 2 UO2(NO3)2 → 2 UO3 + 4 NO2↑ + O2↑ 硝酸鈾醯受熱分解，產生橙黃色固體三氧化鈾，放出紅棕色的氣體，放出的氣體可助燃。
  • UO2(NO3)2 + 3 Na2CO3 → Na4[UO2(CO3)3] + 2 NaNO3 小部分的鈾與碳酸鈉的鹼性溶液產生黃色的碳酸鈉鈾醯沉澱。
  • 2 UO2(NO3)2 + 6 NH4OH → (NH4)2U2O7↓ + 3 H2O + 4 NH4NO3 產生黃色的無定形重鈾酸銨沉澱。
  • K4[Fe(CN)6] + 2 UO2(NO3)2 → 4 KNO3 + (UO2)2[Fe(CN)6]↓ 產生棕色沉澱，在稀溶液中產生棕紅色沉澱。

硫酸鈾(IV)

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  • 5 U(SO4)2 + 2 KMnO4 + 2 H2O → 5 UO2SO4 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 2 H2SO4 高錳酸鉀滴入硫酸鈾溶液，紫色褪去，變成海綠色，逐漸變成黃綠色。大量鈾存在時，溶液顏色變成黃紫色。

硫酸鈾醯

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  • 2 UO2SO4 + 6 NH3 + 3 H2O → (NH4)2U2O7 + 2 (NH4)2SO4
  • UO2SO4 + 2 HNO3 → UO2(NO3)2 + H2SO4
  • UO2SO4 + Zn + 2 H2SO4 → U(SO4)2 + ZnSO4 + 2 H2O
  • 2 UO2SO4 + 4 Zn + 4 H2SO4 → U2(SO4)2 + 4 ZnSO4 + 4 H2O
  • UO2SO4 + 2 Zn + 2 H2SO4 → USO4 + 2 ZnSO4 + 2 H2O

碳酸鈉鈾醯

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  • Na4[UO2(CO3)3] + 3 Na2CO3 + 2 H2O → Na6[U(CO3)6] + 4 NaOH [8]
  • Na4[UO2(CO3)3] + 6 HNO3 → UO2(NO3)2 + 4 NaNO3 + 3 H2O + 3CO2↑

碳酸銨鈾醯

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  • 3 (NH4)4[UO2(CO3)3] → 3 UO3 + 10 NH3↑ + 9 CO2↑ + N2↑ + 9 H2O↑ 於800℃反應。

鹵化鈾

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四氟化鈾

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  • UF4(s) + F2(g) → UF6(s) 在300℃反應。[5]
  • UF4 + 2 Mg → U + 2 MgF2 在高於700℃下反應。此法產率可達97%。
  • 2 UF4 + O2 → UF6 + UO2F2 在800℃反應。[5]
  • UF4 + 2 H2O ⇌ UO2 + 4 HF 四氟化鈾不吸水，但高溫下易水解。[5]

六氟化鈾

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  • UF6 + 2 H2O → UO2F2 + 4 HF 六氟化鈾在潮濕的空氣中發煙。
  • 2 UF6 + 14 NaOH → Na2U2O7 + 12 NaF + 7H2O 六氟化鈾在氫氧化鈉中強烈水解，形成重鈾酸鈉沉澱。[5]

三氯化鈾

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  • 2 UCl3 + Cl2 → 2 UCl4 在250℃反應。[5]

四氯化鈾

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  • 2 UCl4 + Cl2 ⇌ 2 UCl5 在520 °C反應。[5]
  • 4 UCl4 + Si → 4 UCl3 + SiCl4 在450 °C反應[3]

四碘化鈾

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  • 2 UI4 ⇌ 2 UI3 + I2↑[5]

重鈾酸銨

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  • (NH4)2U2O7 + 2 Na2O2 + H2O → 2 Na2UO5(過鈾酸鈉) + 2 NH4OH

參考文獻

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  1. ↑ 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第十六卷 放射化學.P61 鈾的物理、化學性質
  2. ↑ 2.0 2.1 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第十卷 錒系 錒系後元素.7.3.2 鈾的化學性質
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 Fetrow, Taylor V.; Grabow, J. Peter; Leddy, Johna; Daly, Scott R. Convenient Syntheses of Trivalent Uranium Halide Starting Materials without Uranium Metal. Inorganic Chemistry. 2021, 60 (11): 7593–7601. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c00598. 
  4. ↑ 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第十卷 錒系 錒系後元素.7.4 鈾的化合物.7.4.1.1 氫化物
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第十卷 錒系 錒系後元素.7.4 鈾的化合物.7.4.3 鹵化物
  6. ↑ 《無機化學》叢書(張青蓮 主編).第十卷 錒系 錒系後元素.7.4 鈾的化合物.7.4.2.1 鈾的氧化物
  7. ↑ 《無機化學》.高等教育出版社.P442.14.6.2 鈾的重要化合物
  8. ↑ 《無機化學》.高等教育出版社.P443.14.6.3 鈾的提煉及濃縮

參見

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